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HFC接入网回传通道的实现
  2006-9-14
 
    摘要:本文讨论了HFC接入网回传通道的实现方式,介绍了用于HFC回传的半导体激光器的性能特点。

  一、引言

  1994年,采用光纤同轴电缆混合(Hybrid Fiber Coax,HFC)拓扑结构的宽带接入技术取得了重大的进展。HFC网络结构的提出不仅解决了传统的有线电视广播业务,而且通过采用先进的光纤传输技术、数字传输技术和新型的网络拓扑结构,增加了上、下行通道的传输能力,使HFC网具备了承载双向交互式宽带业务的能力。HFC接入网以其频带宽、容量大、成本低等优点,已成为有线电视系统的主要模式,同时也是多媒体宽带接入网的最佳方案之一。为了提供交互式的宽带业务,HFC接入网必须是双向的。因此,如何实现HFC网络的回传通道,是HFC网络设计中非常关键的问题。

  二、HFC回传信道的方式

  在HFC网络上实现双向传输,需要从光纤通道和同轴电缆通道这两方面来考虑。回传信道的实现,主要有以下几种方式:

  (1)射频回传

  上、下行信号采用频分复用(FDM)的方式,在同一根同轴电缆中传送。上行频段5~65MHz,下行频段87~750MHz或者是上行频段5~42MHz,下行频段50~750MHz。射频回传的特点是采用标准的HFC双向传输网络,一根同轴电缆接入用户家庭。

  (2)电话回传

  由于HFC网络下行信息量大,上行信息量少,同时标准HFC网络的双向改造费用较大。因此,可以利用电话来返回信息。即采用铜双绞线,通过PSTN网回传,这也是MCNS(Media Cable Net-work System)规定的一种回传方式。这种方式的特点是无需改造现有CATV线路,即可通过电话线实现初步的双向传输。缺点是用户在使用反向通道时占用了电话的使用,而且回传信道由于电话线的限制,传输速率较低。

  (3)无源光网络(PON)回传

  我们知道,在PON系统中,上、下行信号的双向传输方式有:
   ①空分复用(SDM):采用两根以单工工作方式的光纤分别传送上、下行信号。即上、下行信号分别通过不同的光纤进行传输。
   ②时间压缩复用(TCM):采用单根光纤半双工工作方式。在同一根光纤上的传输时间分为许多时隙,上、下行信号在不同的时隙以脉冲串的形式轮流传输。
   ③波分复用(WDM):采用单根光纤异波长双工工作方式。上、下行信号被调制为不同波长的光信号在同一根光纤上传输。
   ④副载波复用(SCM):采用单根光纤双工工作方式。上、下行信号被调制到不同的射频段,然后调制为同一波长的光信号在同一根光纤中传输。

  将HFC与PON结合起来可以构成一种称为SDV(Switched Digital Video)的组网方式。它将电话、视像数字传输和视像模拟传输综合在一起,具有交互式的功能。

  (4)无线回传

  近年来,本地多点分配业务(LMDS)宽带无线接入技术发展很快。LMDS是一种小区技术,每个小区的覆盖半径为3~6km。LMDS可以提供从电视分配业务和电话到全交换式宽带多媒体业务在内的所有业务。在反向通道,用户通过QPSK调制,以无线的方式将信号传输到LMDS前端。

  在体系结构上,LMDS与有线电视网非常相似。因此,可以利用LMDS的反向通道作回传。由于雨滴和树叶对LMDS信号衰减很大,LMDS只适用于平原、降雨量低和树林稀少的地区。

  三、HFC接入网光纤链路的回传方式:

  (1)星型方式

  各光节点到HFC的前端采用空分复用(SDM)的方式,上、下行信号同缆分纤传送

  各光节点使用独立的反向光发射机。在HFC前端,对应于每个光节点,需要一台反向光接收机。这种方式的特点是每个光节点可以使用回传光收发设备的全部带宽。由于HFC接入网中回传光收发设备的带宽一般为5~200MHz,因此,每个光节点的回传带宽为5~200MHz。这是HFC接入网中常采用的回传方式

  (2)有源混合方式

  在分布式HFC网或二级星形HFC网络中,各光节点的回传信号在分前端进行射频混合后再通过一台反向光发射机用一根光纤回传到HFC前端。HFC前端使用一台反向光接收机。在采用射频混合方式时,要求各光节点的回传信号的频率各不相同。各光节点的回传光信号在分前端经反向光接收机转换为射频信号,采用频分复用(FDM)的方式,通过同一台反向光发射机回传至前端。

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